Vektstang

Vektstangprinsippet viser at denne er i statisk likevekt, med alle krefter i balanse, hvis F₁D₁ = F₂D₂.

En vektstang er et legeme formet som en stang. Den kan dreie om en akse eller et fast punkt og blir påvirket av krefter i motsatte retninger. Størrelsen av de enkelte dreiekreftene kalles dreiemomenter.

Innhold

[rediger] Vektstangprinsippet

Vektstangen blir utsatt for to like sterke, men motsatt rettede rotasjonskrefter (dreiemomenter) så lenge den er i ro. Dreiemomentet beregnes som produktet av kraften som virker i punktet og avstanden fra punktet til aksen, altså som kraft ganger avstand (= arm). Kreftene forholder seg altså omvendt proposjonalt til armlengdene. Hvis dreiekreftene skulle bli forskjellige, vil stangen måtte bevege seg i den retningen som har det største dreiemomentet.

Vekstangprinsippet kan formuleres med ord som

„Kraft ganger kraftens arm er lik last ganger lastens arm"

eller med en formel som

$F_\mathrm{2} \cdot D_\mathrm{2} = F_\mathrm{1} \cdot D_\mathrm{1}$

hvor F er kraft og D er avstand fra vippepunktet, og indeksene refererer til de to stedene kreftene tilføres stangen.

Typisk bruk av vektstang, her i form av et spett. Bevegelsen av stenen blir kort, men kraftig.

[rediger] Bruk

Vektstangen utnyttes både i mekaniske maskiner og i enkle innretninger i hverdagen, for eksempel spett til å løfte og vippe tunge ting, håndtak på dører, i redskaper som nøkler, tenger, klyper, sakser, dumphusker og trillebårer.

[rediger] Vektstangen og mennesket

Vektstangens enkle prinsipp sammen med den store nytten den alltid har hatt for mennesket har ført til at virkemåten er kjent for mennesket som et medfødt trekk. Forskjellige anvendelser av vektstangen er derfor selvfølgeligheter for mennesket og må ikke læres.

Ved bruk av spett tenkes at andre siden vil gi etter når kraften økes nok. Mennesket tenker altså funksjonelt og ikke fysisk når det anvender en vektstang.

[rediger] Vekstangklasser

Uoversatt: Denne artikkelen er delvis på fornorsket engelsk (se Diskusjon:Vektstang#f1fff5ngklasser), og ikke fullstendig oversatt til norsk. En oversettelse fordrer god kjennskap til den faglige terminologien.

Det finnes tre vekstangklasser (første-, andre- og tredjeklasse) der plasseringen av vippepunktet og påvirknings- og resultatkraft varierer.

Vektstenger kan også kategoriseres som enarmet (andre- og tredjeklasse) og toarmet (førsteklasse):

Enarmet vekstang: Påvirkningskraft og resultatkraft er plassert på samme side av vippepunktet
Toarmet vekstang: Påvirkningskraft og resultatkraft er plassert på hver sin side av vippepunktet